Напредни материјали за хуманоидне роботе: Свеобухватан преглед
Хуманоидни роботи захтевају широк спектар високоперформансних материјала како би постигли оптималну функционалност, издржљивост и ефикасност. У наставку је детаљна анализа кључних материјала који се користе у различитим роботским системима, заједно са њиховим применама и предностима.
1. Структурне компоненте
Полиетер етар кетон (PEEK)
Са изузетним механичким својствима и отпорношћу на топлоту, PEEK је идеалан избор за зглобне лежајеве и компоненте полуга. На пример, Теслин...Оптимус Ген2користио је PEEK да би смањио тежину за10 кгдок повећава брзину ходања за30%.
Полифенилен сулфид (ППС)
Познат по својој изузетној димензионалној стабилности и хемијској отпорности, ППС се широко користи у зупчаницима, лежајевима и деловима мењача.PPS лежајеви компаније Suzhou Napuсмањен губитак енергије у зглобовима25%, докНанкинг Јулонгов ППС материјалдопринело је укупном смањењу тежине20-30%у роботским системима.
2. Материјали система за кретање
Полимер ојачан угљеничним влакнима (CFRP)
Због високог односа чврстоће и тежине, CFRP доминира у роботским структурама руку и ногу.Атлас компаније Boston Dynamicsкористи CFRP у ногама за извођење скокова велике тежине, докЈунитријев Вокерпобољшава стабилност помоћу CFRP кућишта.
Влакна од полиетилена ултра високе молекулске тежине (UHMW-PE)
Са7-10 пута већа чврстоћа од челикаи само1/8 тежине, UHMW-PE је преферирани материјал за роботске руке покретане тетивама.Нансхан Зхисхангова УХМВ-ПЕ влакнауспешно су примењени у вишеструким системима роботских руку.
3. Електроника и сензорски системи
Течнокристални полимер (LCP)
Захваљујући својим супериорним диелектричним својствима и димензионалној стабилности, LCP се користи у високофреквентним сигналним конекторима и прецизним електронским компонентама, као што се види уUnitree-јев H1.
Полидиметилсилоксанске (PDMS) и полиимидне (PI) фолије
Ови материјали чине језгроелектронска кожа (e-skin).Флексибилни сензори засновани на PDMS-у компаније Hanwei Technologyпостићи ултра високу осетљивост (детекција до0,1 kPa), докКСЕЛА Роботикс уСкинкористи PI филмове за мултимодалну перцепцију животне средине.
4. Спољашње и функционалне компоненте
Полиамид (ПА, најлон)
Са одличном обрадивошћу и механичком чврстоћом, ПА се користи у1X Technologies-ова Neo GammaРоботова спољашњост од тканог најлона.
PC-ABS инжењерска пластика
Због своје супериорне калупљивости, PC-ABS је примарни материјал заСофтБанкова НАО роботска шкољка.
Термопластични еластомер (ТПЕ)
Комбинујући еластичност сличну гуми са пластичном обрадивошћу, ТПЕ је идеалан забиоинспирисано јастучење за кожу и зглобовеОчекује се да ће се користити у следећој генерацијиФлексибилни зглобови робота Атлас.
Будући изгледи
Како хуманоидна роботика напредује, иновације у материјалима ће играти кључну улогу у побољшањуиздржљивост, енергетска ефикасност и прилагодљивост слична људскојНови материјали као што сусамозалечиви полимери, легуре са меморијом облика и композити на бази графенаможе додатно револуционисати дизајн робота.
Време објаве: 22. април 2025.
